北京生物合成学用pH电极

玻璃 pH 电极与金属氧化物 pH 电极电位电压的特点，1、玻璃 pH 电极：是常用的 pH 电极之一，其优点是对氢离子具有较高的选择性，电位响应较为稳定，测量精度较高。在较宽的 pH 范围内（一般为 1 - 14）能较好地符合能斯特响应，产生的电位与 pH 值有良好的线性关系。但玻璃电极也存在一些缺点，如玻璃膜易碎，使用前需要进行长时间的浸泡活化，对温度变化较为敏感等。2、金属氧化物 pH 电极：如二氧化钛纳米管阵列 / 钛（TiO₂ NTAs/Ti）pH 电极，通过阳极氧化法制备。在特定条件下制备的该电极在 B - R 缓冲溶液（pH = 3 ～ 11）中具有较好的 pH 响应，灵敏度为 (-55.17 ± 0.28) mV/pH，相关系数（R²）>0.9966。其原理是利用电极表面的化学吸附氧（OH）与溶液中的氢离子发生反应，从而产生电位变化。这类电极具有较好的稳定性，可用于一些特殊场合的 pH 值测定，如维生素饮料和海水 pH 值的测定。pH 电极测海水需定期除垢，碳酸钙沉积会堵塞液接界孔隙。北京生物合成学用pH电极

pH 电极玻璃膜的构成原理，pH 电极玻璃膜通常由特殊组成的玻璃制成，其对氢离子具有选择性响应。当玻璃膜与溶液接触时，在膜表面发生离子交换过程。玻璃膜内含有可与溶液中氢离子进行交换的离子位点，如钠离子等。当膜浸入溶液中，溶液中的氢离子与玻璃膜表面的离子进行交换，在膜表面形成一层水化凝胶层。在这一过程中，膜内外的离子活度不同，从而产生膜电位。膜电位的形成可以用能斯特方程来描述，其表达式为：E=E0+nF2.303RTlogaH+，其中E为膜电位，E0为标准电极电位，R为气体常数，T为固定温度，n为离子电荷数，F为法拉第常数，aH+为氢离子活度。这表明膜电位与溶液中氢离子活度的对数呈线性关系，通过测量膜电位就可以确定溶液的 pH 值。白炭黑用pH传感器批发测量强碱性溶液后，pH 电极需用酸性溶液中和清洗。

pH 电极作为测量溶液中氢离子（H⁺）活性的关键工具，在众多领域都发挥着不可或缺的作用。玻璃 pH 电极：是较为常见的一种 pH 电极。其敏感膜由特殊玻璃制成，当玻璃膜两侧溶液 pH 值不同时，会产生膜电位。标准玻璃 pH 电极在研究和教学中用于测量溶液中的氢离子。然而，它存在交叉灵敏度问题，即对其他阳离子如 Li⁺和 Na⁺ 等也会有响应，这可能导致测量误差。例如，在量化碱性溶液中玻璃 pH 电极交叉敏感性的研究中，通过添加盐（如 NaCl）到相应碱溶液（如 0.10M 的氢氧化钠），观察到在可逆氢电极（RHE，名义上只对 H⁺响应）和玻璃 pH 探头（对 H⁺加上其他阳离子响应）之间测得的 pH 值存在变化 。为提高测量准确度，需要针对不同玻璃 pH 电极、阳离子身份及溶液 pH 值绘制特定的工作曲线。

pH电极在测量过程中远程监控平台的安全性与可靠性，1、数据加密：为保证数据传输的安全性，在远程通信过程中对数据进行加密处理。例如，采用 SSL/TLS 加密协议，对传输的数据进行加密，防止数据被窃取或篡改。2、故障诊断与恢复：系统具备故障诊断功能，当检测到设备故障或通信异常时，能及时向远程监控平台发送报警信息，并尝试自动恢复。例如，当通信中断时，测量系统可自动重新连接无线通信模块；当传感器出现故障时，系统可切换到备用传感器继续工作，并通知维护人员进行维修。pH 电极测纸浆需选耐磨玻璃膜，纤维摩擦易造成膜表面划痕。

电极偏移误差和交叉敏感性对pH电极检测的影响，1、电极偏移误差：实际使用的电极并非理想状态，其真实输出会偏离零 mV，这种偏差称为电极偏移误差。它可能由电极制造工艺、老化以及溶液中杂质等多种因素引起。例如，长时间使用后，电极表面可能发生化学反应或吸附杂质，导致电极性能改变，从而产生偏移误差。为减小这种误差，需要定期对电极进行校准。2、交叉敏感性：如玻璃 pH 电极存在对其他阳离子的交叉敏感性，这会干扰氢离子的准确测量。其他类型的电极也可能存在类似问题，如受到溶液中其他离子、有机物或气体的影响，导致测量结果不准确。解决交叉敏感性问题通常需要通过优化电极材料、设计特殊的电极结构或采用化学预处理方法来降低干扰离子的影响。pH 电极检测超纯水需快速测量，避免空气中 CO₂溶解导致结果漂移。江苏微基智慧pH电极

pH 电极制药行业需记录校准人、时间、斜率值，满足 GMP 追溯要求。北京生物合成学用pH电极

强酸环境下的 pH电极 测量在化工生产（如硫酸、盐酸等强酸的生产过程监控）、冶金工业（例如酸洗工艺中对酸液 pH 值的控制）等领域具有重要应用。准确测量强酸的 pH 值对于保证产品质量、控制反应进程以及确保设备安全运行至关重要。pH 电极通常基于能斯特方程工作，通过测量玻璃膜两侧的电位差来确定溶液中的氢离子活度，进而换算出 pH 值。其主要部件是对氢离子具有选择性响应的玻璃膜，当玻璃膜与溶液接触时，溶液中的氢离子与玻璃膜表面的离子进行交换，从而在膜两侧形成电位差，该电位差与溶液的 pH 值呈线性关系。北京生物合成学用pH电极